JP2021192423A - 吸着機構、物品の製造装置、半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コレットやリードフレーム保持体などのように、ワークを吸着するツールを交換する際に、取り付け調整作業に過度の負担を要することなく、リークが抑制された状態でツールを装着できるダイボンダが求められていた。【解決手段】吸引によりワークを吸着可能なツールと、吸引経路を備えたツールホルダと、前記ツールホルダが前記ツールを保持する際に、前記ツールホルダに対する前記ツールの相対位置を位置決めする位置決め部と、を備え、前記位置決め部は、前記ツールと前記ツールホルダの一方に配置され、弾性材料により形成されテーパ面を有する少なくとも１つの凸部と、前記ツールと前記ツールホルダの他方に配置され、前記凸部と嵌合可能な少なくとも１つの凹部を備える、ことを特徴とする吸着機構を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば半導体チップをリードフレーム等に実装するための装置や方法に関する。

電子装置には種々の形態があるが、例えばリードフレームに半導体チップが実装された半導体パッケージや、回路基板に半導体チップ等の電子部品が実装された回路パッケージを備えるものが多い。半導体パッケージや回路パッケージは、例えば以下のような手順で製造される。まず、多数の集積回路を半導体ウエハ上に形成し、ダイシング工程にて半導体ウエハを切断して半導体チップ（ダイ）に分割する。そして、ボンディング工程にて、半導体チップ（ダイ）等の電子部品を、リードフレームや回路基板にボンディングする。このボンディング工程に使用される装置が、いわゆるダイボンダと呼ばれるダイボンディング装置である。ダイボンダは、電子部品をリードフレームや基板に搭載して、はんだ、金、樹脂等の接合材を用いて接着する装置であるが、場合によっては、すでにボンディングされた電子部品の上に更に別の電子部品を搭載して接着する用途にも使用され得る。

例えば、ダイボンダにより電子部品を基板等の表面にボンディングする場合には、コレットと呼ばれる吸着ノズルを用いて電子部品を吸着してピックアップし、ボンディングをするべき所定の位置に搬送する。そして、接合材を加熱してボンディングを行う。コレットは、電子部品のピックアップと搬送のみに用いてもよいし、さらにボンディング時に電子部品に押付力を付与するのに用いてもよい。コレットは、吸着孔を有し、エアを吸引して電子部品を吸着保持する保持具であるが、吸着対象である電子部品の大きさや形状に適合したものが用いられる。

このようなダイボンダでは、ボンディングするべき電子部品の種類を変更する際には、変更後の電子部品に適合した大きさや形状のコレットに交換する必要がある。また、同一品種の電子部品を継続的にボンディングする場合であっても、コレットが損耗して電子部品の表面を傷つけたり、コレットに汚れが付着して電子部品の表面を汚染したりするのを防止するため、新しいコレットに適時に交換する必要がある。そこで、ダイボンダの分野では、コレットなどのツールを交換可能な装置が知られている。

例えば、特許文献１には、コレットがコレットホルダと嵌合して着脱可能に保持されるボンディングヘッドが開示されている。コレットホルダには貫通スリット（貫通開口）が形成され、貫通スリットには抜き止めピンが装着されている。この抜き止めピンをコレットの係止溝に係合させることで、コレットはコレットホルダに係止される。

また、特許文献２には、コレットを交換するコレット交換部を備え、コレット交換部には爪構造を有する開閉アームとコレットクランプ部を設けた半導体製造装置が開示されている。コレットホルダに爪の逃げ部を設けておき、開閉アームを制御することによりコレットホルダへのコレットの取り付けや取り外しを行う装置である。

特開平１０−１３５２５１号公報 特開２０１８―２０６８４３号公報

電子部品を吸着してピックアップする、電子部品を吸着して保持しながら搬送する、さらにボンディング時に電子部品に十分な押し付け力を付与するためには、これらの動作の際に、コレットが十分な吸引力で電子部品を吸着している必要がある。もし、吸着孔までの吸引経路においてエアリークが発生すると、十分な吸引力を得ることができなくなる。しかし、従来のダイボンダでは、コレットを交換すると、エアのリークが発生して吸引力が低下する場合があった。

例えば、特許文献１に記載されたボンディングヘッドでは、ともに剛体であるコレットとコレットホルダを嵌合させてエアの吸引経路を形成する。嵌合させる際に、コレットとコレットホルダの位置合わせが不十分なまま嵌合させようとすると、嵌合面が非嵌合面と接触して損傷したり、嵌合構造の角部と平滑面が接触して嵌合部同士が互いに傷付け合ったりする場合がある。嵌合部を構成する角部や嵌合面の機械加工精度が十分でなかった場合にも、嵌合させる作業中に接触による損傷が生じる場合がある。そのため、コレットを交換すると嵌合面の気密性が不十分になることがあり、エアリークが発生してボンディング作業がうまく実施できない場合があった。

また、特許文献２に記載された半導体製造装置においても、同様の課題があった。すなわち、コレットとコレットホルダの位置合わせが不十分なまま開閉アームを動作させて嵌合させようとすると、嵌合面が非嵌合面と接触して損傷したり、嵌合構造の角部と平滑面が接触して嵌合部同士が互いに傷付け合ったりする場合がある。嵌合部を構成する角部や嵌合面の機械加工精度が十分でなかった場合にも、嵌合させる作業中に接触による損傷が生じる場合がある。そのため、コレットを交換すると嵌合面の気密性が不十分になることがあり、エアリークが発生してボンディング作業がうまく実施できない場合があった。

また、ダイボンダでは、電子部品をボンディングする相手側であるリードフレームを、吸着を使ってリードフレーム保持体に保持させる場合がある。リードフレームの種類を変更する場合などにはリードフレーム保持体を交換する必要があるが、その際にも、上述したコレットの交換と同様にエアリークの問題が発生する場合があった。

そこで、コレットやリードフレーム保持体などのように、ワークを吸着するツールを交換する際に、取り付け時の位置合わせ作業に過度の負担を要することなく、リークが抑制された状態でツールを装着できるダイボンダが求められていた。

本発明の１つの態様は、吸引によりワークを吸着可能なツールと、吸引経路を備えたツールホルダと、前記ツールホルダが前記ツールを保持する際に、前記ツールホルダに対する前記ツールの相対位置を位置決めする位置決め部と、を備え、前記位置決め部は、前記ツールと前記ツールホルダの一方に配置され、弾性材料により形成されテーパ面を有する少なくとも１つの凸部と、前記ツールと前記ツールホルダの他方に配置され、前記凸部と嵌合可能な少なくとも１つの凹部を備える、ことを特徴とする吸着機構である。

本発明によれば、コレットやリードフレーム保持体などのように、ワークを吸着するツールを交換する際に、取り付け時の位置合わせ作業に過度の負担を要することなく、リークが抑制された状態でツールを装着できるダイボンダを提供することができる。

実施形態に係るダイボンダの模式的な斜視図。 実施形態１に係るダイボンダのリードフレーム保持機構を示す模式的な断面図。 実施形態１に係る吸着機構の斜視図。 実施形態１に係る吸着機構の断面図。 （ａ）実施形態１に係る吸着機構においてコレットをコレットホルダに装着する前の状態を示す断面図。（ｂ）実施形態１に係る吸着機構においてコレットがコレットホルダに装着（保持）された状態を示す断面図。（ｃ）実施形態１に係る吸着機構においてコレットが半導体チップを吸着した状態を示す断面図。 実施形態１に係るコレット及びコレットホルダを、Ｚ方向から見た上面図。 （ａ）コレットを半導体チップの上方に移動させた図。（ｂ）コレットが半導体チップを吸着した図。（ｃ）コレットが半導体チップをピックアップした図。 （ａ）嵌合部の１つをＺ方向から見た上面図。（ｂ）嵌合する前の凸部と凹部の状態を示す断面図。 （ａ）嵌合する前の状態を示す断面図。（ｂ）コレット（凸部）と位置規制部が接触した状態を示す図。（ｃ）コレット（凸部）とコレットホルダ（凹部）が近接した状態を示す図。（ｄ）コレット（凸部）とコレットホルダ（凹部）が接触した状態を示す図。（ｅ）嵌合が完了した状態を示す図。 実施形態１の第１変形例に係るコレット及びコレットホルダを、Ｚ方向から見た上面図。 （ａ）実施形態１の第２変形例における嵌合する前の状態を示す断面図。（ｂ）実施形態１の第２変形例におけるコレット（凸部）とコレットホルダ（凹部）が接触した状態を示す図。（ｃ）実施形態１の第２変形例における嵌合が完了した状態を示す図。 （ａ）実施形態１の第３変形例における嵌合する前の状態を示す断面図。（ｂ）実施形態１の第３変形例におけるコレット（凸部）とコレットホルダ（凹部）が接触した状態を示す図。（ｃ）実施形態１の第３変形例における嵌合が完了した状態を示す図。 （ａ）実施形態１の第４変形例における嵌合する前の状態を示す断面図。（ｂ）実施形態１の第４変形例におけるコレット（凸部）とコレットホルダ（凹部）が接触した状態を示す図。（ｃ）実施形態１の第４変形例における嵌合が完了した状態を示す図。（ｄ）実施形態１の第４変形例における凸部の平面図。 実施形態２に係るリードフレーム保持機構を示す模式的な平面図。 実施形態２に係るリードフレーム保持機構を示す模式的な断面図。 実施形態１の第５変形例に係るコレット及びコレットホルダを、Ｚ方向から見た上面図。 実施形態１の第６変形例に係るコレット及びコレットホルダを、Ｚ方向から見た上面図。 実施形態１の第７変形例に係るコレット及びコレットホルダを、Ｚ方向から見た上面図。 実施形態１の第８変形例に係るコレット及びコレットホルダを、Ｚ方向から見た上面図。 実施形態１の第９変形例に係るコレット及びコレットホルダを、Ｚ方向から見た上面図。 実施形態１の第１０変形例に係るコレット及びコレットホルダを、Ｚ方向から見た上面図。

図面を参照して、本発明の実施形態に係る吸着機構、物品の製造装置、半導体製造装置、等について説明する。
尚、以下の実施形態の説明において参照する図面では、特に但し書きがない限り、同一の参照番号を付して示す要素は、同一又は類似の機能を有するものとする。

［実施形態１］
図１は、実施形態に係るダイボンダを説明するための、模式的な斜視図である。半導体製造装置としてのダイボンダ１００は、ワークとしての半導体チップ１１（ダイ）をピックアップして、被装着部材としてのリードフレーム４１に設けられたアイランド部４２まで搬送して載置し、ボンディングを行う装置である。尚、図１は、本発明を説明する便宜のためにダイボンダ１００の一部分を抽出した模式図であり、例えば筐体、固定台座、電源等のように実用装置としての機能を発揮するために備えている機械要素や電気要素でも、図示を省略したものがある。

（ダイボンダの構成）
ダイボンダ１００は、ウエハ支持装置１４、コレット２１、コレットホルダ２２、ボンディングアーム２３、搬送部２４、供給部用カメラ３１、アイランド部用カメラ３２、制御部２００を備えている。
制御部２００は、ダイボンダ１００の動作を制御するためのコンピュータであり、内部には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備えている。

本実施形態にかかる各種処理を実行するためのプログラムは、他のプログラムとともにＲＯＭに記憶させておいてもよいが、ネットワークを介して外部からＲＡＭにロードしてもよい。あるいは、プログラムを記録した記録媒体を介して、ＲＡＭにロードしてもよい。

Ｉ／Ｏポートは、外部機器やネットワークと接続され、たとえばボンディングに必要なデータの入出力を、外部のコンピュータとの間で行うことができる。また、Ｉ／Ｏポートは、不図示のモニターや入力装置と接続され、ダイボンダの動作状態情報を操作者に表示したり、操作者からの命令を受け付けたりすることができる。

制御部２００は、ボンディングアーム２３、搬送部２４、供給部用カメラ３１、アイランド部用カメラ３２をはじめとする構成要素と接続されており、制御信号によりこれらを制御する。

ウエハ支持装置１４は、多数の半導体チップ１１にダイシング（分割）された半導体ウエハ１３を支持する装置である。ウエハ支持装置１４において、半導体ウエハ１３が載置される所定の領域を供給部１２と呼び、ダイボンディング用の半導体チップ１１は、供給部１２から供給される。

コレット２１（ツール）は、半導体チップ１１（ワーク）を吸着することが可能な吸着部を備えている。具体的には、コレット２１の下端面には真空吸引可能な吸着孔が設けられており、下端面を半導体チップ１１に近接または当接させて吸着孔から吸引することにより、半導体チップ１１を吸着することができる。また、吸着後に真空吸引を解除すれば、吸着していた半導体チップ１１を開放することができる。

コレットホルダ２２（ツールホルダ）は、コレット２１（ツール）を着脱可能に保持する保持機構である。コレットホルダ２２には、吸着対象である半導体チップ１１の大きさや形状と適合したコレット２１が装着される。後に詳しく述べるように、本実施形態のダイボンダ１００では、コレット２１は磁力によりコレットホルダ２２に保持される。

コレットホルダ２２には吸引経路が設けられており、コレットホルダ２２がコレット２１を保持する際には、コレット２１の吸着孔とコレットホルダ２２の吸引経路が接続される。この吸引経路を経由して、コレット２１の吸着孔に真空ポンプ等から負圧を供給することにより、コレット２１が半導体チップ１１を吸着することができる。後に詳しく述べるように、本実施形態のダイボンダ１００は、コレットホルダ２２が磁力によりコレット２１を保持する際に、コレット２１の吸着孔とコレットホルダ２２の吸引経路を気密接続するための可撓性部材を備えている。

コレットホルダ２２はボンディングアーム２３に連結されており、ボンディングアーム２３は、コレットホルダ２２の位置姿勢を調整するための可動機構を備えている。例えば供給部１２から半導体チップ１１をピックアップする時には、ピックアップしようとする半導体チップ１１にコレット２１の下端面が近接または当接するように、ボンディングアーム２３がコレットホルダ２２の高さを調整する。また、リードフレーム４１のアイランド部４２に半導体チップ１１をボンディングする時には、コレット２１が吸着した半導体チップ１１がアイランド部４２に近接または当接するように、ボンディングアーム２３がコレットホルダ２２の位置姿勢を調整する。さらに、半導体チップ１１がアイランド部４２に適宜の力で押し付けられるように、コレットホルダ２２の位置姿勢を調整してもよい。

ボンディングアーム２３は搬送部２４に連結されており、搬送部２４は、ウエハ支持装置１４の供給部１２とリードフレーム４１のアイランド部４２の間を、コレット２１が自在に移動できるように、ボンディングアーム２３を移動させることができる。搬送部２４は、ボンディングアーム２３を、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向およびＺ軸周りのθ方向に移動させることができる。

供給部用カメラ３１は、供給部１２付近を撮像することが可能なカメラである。供給部１２に載置された半導体チップ１１の位置姿勢を確認したり、半導体チップ１１をピックアップする際のコレット２１の位置姿勢を確認するため、供給部用カメラ３１は制御部２００に画像データを送信する。制御部２００は、ダイボンダ１００がピックアップ動作を行う時には、供給部用カメラ３１から送信される画像データを用いてコレット２１の位置姿勢を制御する。

アイランド部用カメラ３２は、リードフレーム４１のアイランド部４２付近を撮像することが可能なカメラである。アイランド部４２の位置姿勢を確認したり、半導体チップ１１をボンディングする際のコレット２１の位置姿勢を確認するため、アイランド部用カメラ３２は制御部２００に画像データを送信する。制御部２００は、ダイボンダ１００がボンディング動作を行う時には、アイランド部用カメラ３２から送信される画像データを用いてコレット２１の位置姿勢を制御する。

（ダイボンディング方法）
ダイボンダ１００の各部について更に詳細に説明する前に、ダイボンダ１００を用いたダイボンディング方法の概略を説明する。

まずダイボンディングを開始する準備として、ワークとしての半導体チップ１１を、供給部１２に載置する。また、被装着部材としてのリードフレーム４１を、被装着部材保持部としてのリードフレーム保持体４０（後に図２を参照して説明）にセットする。

その後、ダイボンダ１００の制御部２００は、供給部用カメラ３１にピックアップすべき半導体チップ１１を撮像させ、半導体チップ１１の位置姿勢を確認し、搬送部２４およびボンディングアーム２３を駆動してコレット２１を移動させる。

図７（ａ）に示すようにコレット２１をこの半導体チップ１１の上方に位置させた後、図７（ｂ）に示すようにコレット２１を下降させて下端面を半導体チップ１１に近接または当接させ、吸着孔から吸引することにより半導体チップ１１を吸着する。そして、図７（ｃ）に示すようにコレット２１を上昇させ、半導体チップ１１をピックアップする。その際、制御部２００は、搬送部２４、ボンディングアーム２３、吸引機構等の動作を、供給部用カメラ３１が撮像する画像データに基づいてフィードバック制御することができる。

また、制御部２００は、ボンディングを行うべきアイランド部４２（所定位置）をアイランド部用カメラ３２に撮像させ、その位置姿勢を確認する。そして、搬送部２４およびボンディングアーム２３を駆動して、例えば図１に矢印で示した経路で、半導体チップ１１を吸着したコレット２１をアイランド部４２の上方に移動させる。

そして、コレット２１を下降させて半導体チップ１１をアイランド部４２に当接あるいは近接させ、吸引を停止することにより、半導体チップ１１をアイランド部４２に載置することができる。その後、接合材を加熱して半導体チップ１１をリードフレーム４１にボンディングする。尚、制御部２００は、ボンディング中にコレット２１が半導体チップ１１をリードフレーム４１に押し付けるように、ボンディングアーム２３を制御してもよい。その際、制御部２００は、搬送部２４、ボンディングアーム２３、吸引機構、加熱機構、等の動作を、アイランド部用カメラ３２が撮像する画像データに基づいてフィードバック制御することができる。

ダイボンダ１００は、以上の手順により一つの半導体チップのボンディングを完了させた後、順次別の半導体チップをピックアップし、所定のアイランド部にボンディングしてゆく。尚、ダイボンディングする対象は、リードフレームのアイランド部には限られず、例えばリードフレーム上に実装された第２の半導体チップに第１の半導体チップをダイボンディングしてもよい。

（リードフレーム保持機構）
次に、被装着部材としてのリードフレーム４１を保持する機構について説明する。図２は、図１のＹＺ面方向に沿って切断した保持機構の模式的な断面図である。
図２に示すように、リードフレーム４１はリードフレーム保持体４０に保持されている。リードフレーム保持体４０は、リードフレーム４１の周囲を取り囲むレール部４０ｂと、リードフレーム４１の底面を支持する受け部４０ａを有しており、リードフレーム４１を着脱可能に保持する。

レール部４０ｂは、水平面内におけるリードフレーム４１の位置が所定の範囲内に収まるように規制する位置規制部である。例えば、図１の図示外の領域でリードフレーム４１をリードフレーム保持体４０にセットし、図１に示す位置まで移動させる際に、アイランド部４２が半導体チップ１１のサイズを超えて位置ズレしないように、リードフレーム４１の位置を規制する。具体的には、例えばＹ方向について、リードフレームが寸法公差内で最大サイズであった場合でも０．５ｍｍ程度のクリアランスが残るように、レール部４０ｂの位置と形状は決められている。

（吸着機構）
次に、図３〜図６、図８、図９等を参照して、ワークとしての半導体チップ１１をピックアップする吸着機構について説明する。尚、本実施形態のダイボンダにおいては、ワーク（半導体チップ）の品種毎に専用のコレットが準備されており、ボンディングを行う際のワークに応じたコレットが選ばれてコレットホルダに装着され、吸着機構を構成する。

図３は、吸着機構の斜視図であり、吸着機構は、コレット２１、コレットホルダ２２、ボンディングアーム２３を備えている。コレットホルダ２２は、コレット２１を着脱可能に保持するが、図３はコレット２１がコレットホルダ２２から離脱した状態を示している。

ボンディングアーム２３には、コレット２１及びコレットホルダ２２をＺ方向に移動させるためのＺ方向アクチュエータ１２１が設けられている。Ｚ方向アクチュエータ１２１は、制御部２００の制御により、Ｚ方向の移動動作や、ボンディング時の押付荷重フィードバック制御を行うことができる。半導体チップ１１のピックアップ、載置、ボンディング等の動作を行う際には、Ｚ方向アクチュエータ１２１を動作させてコレットを昇降させる。このとき、半導体チップ１１が変形や損傷しないように、押付荷重フィードバックによりＺ方向アクチュエータの動作が制御され、所定の荷重以上の力が印加されないようにする。

図４は、図３に示す屈曲線Ｂ−Ｂ、すなわち凸部１０２ｃ、吸引経路１０８、凸部１０２ａを通る経路に沿ってコレット２１とコレットホルダ２２を切断した模式的な断面図である。また、図６は、コレット２１及びコレットホルダ２２をＺ方向から見た上面図である。

コレット２１は、構成要素としてコレットベース１０３、凸部１０２ａ、凸部１０２ｂ、凸部１０２ｃ、座面１０４ａ、座面１０４ｂ、座面１０４ｃ、位置規制部１１７ａ、位置規制部１１７ｂ、位置規制部１１７ｃ、ワーク吸着部１０６を備え、これらは一体化されている。コレット２１には、内部を貫通する吸引経路１０８が設けられており、吸引経路１０８の下端には半導体チップ１１を吸引するための吸引孔１０９が配置されている。

コレットホルダ２２は、構成要素として凹部１１２ａ、凹部１１２ｂ、凹部１１２ｃ、マグネット１１３、座面１１４ａ、座面１１４ｂ、座面１１４ｃを備え、これらは一体化されている。コレットホルダ２２には、内部を貫通する吸引経路１１６が設けられており、吸引経路１１６は不図示の負圧印加機構（真空ポンプや制御バルブ等）と接続されている。

コレットホルダ２２のマグネット１１３と、コレットベース１０３は対向するように配置されるが、コレットベース１０３は強磁性体で形成されている。コレット２１をコレットホルダ２２に装着する際には、マグネット１１３の磁力によりコレットベース１０３が引力を受け、コレット２１は着脱可能にコレットホルダ２２に保持される。尚、本実施形態において磁力を用いてコレットを着脱可能に保持する機構は、この構成に限られるわけではなく、例えばコレット側にマグネットを設け、コレットホルダを強磁性体で形成してもよい。あるいは、コレットとコレットホルダのうちの一方に第１のマグネットを、他方に第２のマグネットを設け、逆の磁極が対向するように第１のマグネットと第２のマグネットを配置してもよい。

コレットホルダがコレットを保持する際の保持力の強さは、一連のボンディング作業中はコレットを安定的に保持できるが、コレットを取り外す際には過大な外力を加える必要がない程度に設定され、設定に応じた磁力を備えるマグネットが用いられる。コレットを交換する際の着脱作業を容易にし、過大な外力により不測の破損が発生するのを防止するためである。

コレットとコレットホルダの各部に必要な保持力が均一にかかるように、図６に示すように、マグネット１１３は、吸引経路１１６の周囲を取り囲むように対称に配置されている。ただし、必要な保持力が均一にかかる限り、これ例外の方法でマグネットを配置してもよい。尚、マグネット１１３には永久磁石が用いられるが、実装が可能であれば電磁石を用いてもよい。

本実施形態の吸着機構においては、コレット２１とコレットホルダ２２の間に、弾性変形が可能な可撓性部材１１５が配置される。図４の例では、可撓性部材１１５はコレットホルダ２２の凹部に固定されているが、コレット２１側に固定されていてもよく、あるいはコレットホルダ２２にもコレット２１にも固定されずに両者に挟持されてもよい。

図６に示すように、可撓性部材１１５は環状部材であり、Ｚ方向から平面視すれば、コレット２１の吸引経路１０８の周囲、およびコレットホルダ２２の吸引経路１１６の周囲を取り囲む円環形状を有している。尚、平面視した時の環の形状は円環に限らず、他の形状の環であってもよいが、弾性変形の安定性や再現性の観点からは対称形状が好ましく、中でも特に円環が望ましい。

可撓性部材１１５は、取り外しに過大な外力を必要としない程度の保持力でコレット２１がコレットホルダ２２に保持される際に、コレット２１の上端面とコレットホルダ２２の下端面の両方に密着するように弾性変形する。言い換えれば、可撓性部材１１５は、前述した程度の保持力により容易に弾性変形し、吸引経路１０８と吸引経路１１６とを気密接続（両者を接続して大気からシール）できるような材料で形成されている。このため、可撓性部材１１５は、例えば、ゴム、多孔質樹脂、または磁性流体のいずれかの材料を含むことができる。また、環状である可撓性部材１１５は、吸引経路１１６を中心とした同心円状に配置されていることが好ましい。弱い吸引力でも可撓性部材１１５を吸引方向に対し均一に弾性変形させることができるためである。

（コレットの装着方法）
次に、図５（ａ）〜図５（ｃ）、図６、等を参照して、コレット２１をコレットホルダ２２に装着する方法について説明する。
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、図３に示す屈曲線Ｂ−Ｂ、すなわち凸部１０２ｃ、吸引経路１０８、凸部１０２ａを通る経路に沿ってコレット２１とコレットホルダ２２を切断した模式的な断面図である。図示の便宜上、各部の寸法や形状は、非等縮尺で表されている。

図５（ａ）は、コレット２１をコレットホルダ２２に装着する前の状態を示し、図５（ｂ）は、コレット２１がコレットホルダ２２に装着（保持）された状態を示している。また、図５（ｃ）は、コレットホルダ２２に保持されたコレット２１が、半導体チップ１１を吸着した状態を示している。

コレット２１の凸部１０２ａ、凸部１０２ｂ、凸部１０２ｃと、コレットホルダ２２の凹部１１２ａ、凹部１１２ｂ、凹部１１２ｃは、互いに嵌合可能な位置決め機構として作用する。すなわち、図５（ｂ）に示すように、コレットホルダ２２がコレット２１を保持する際には互いに嵌合して拘束し合うため、コレットホルダ２２はコレット２１をガタつきなく保持することができる。本実施形態では、凸部と凹部の対からなる嵌合部を３対設けたが、位置決め精度、機械的強度、空間的余裕、製造コスト、等を勘案して適宜の数の対を設けることができる。ただし、保持した時の姿勢を安定させるため、位置決め機構は吸引経路の周囲に対称に配置するのが望ましい。

コレットホルダ２２が備えるマグネット１１３（磁石）と、コレット２１が備えるコレットベース１０３（強磁性体）は、磁力によりコレットホルダにコレットを着脱可能に保持させる保持手段として作用する。すなわち、コレット２１をコレットホルダ２２に位置合わせして近接させると、マグネット１１３の磁力によりコレットベース１０３が引力を受け、コレット２１はコレットホルダ２２に保持される。コレットを交換する際には、磁石の引力（保持手段の保持力）よりも大きな外力を加えれば、コレットホルダからコレットを取り外すことが可能である。

磁石の引力（保持手段の保持力）は、図５（ｃ）に示すように半導体チップ１１（ワーク）を吸引してピックアップしたり搬送する際に、重量や慣性力によりコレットがガタつかないだけの強度に設定することが必要である。ただし、磁石による吸引力（保持手段の保持力）は強いほどよいわけではなく、コレットベースからコレットを取り外す際に過度に大きな外力を必要としないような範囲に設定するのが良い。

マグネット１１３とコレットベース１０３の位置関係は、図５（ｂ）に示すように、コレットホルダ２２がコレット２１を保持した際に、マグネット１１３とコレットベース１０３が微小間隔を挟んで対向するように設定するのが望ましい。マグネット１１３とコレットベース１０３が当接する位置関係にすると、コレットを装着したり取り外したりする際にマグネット１１３に損耗が生じる可能性があるためである。

そのために、コレットを装着した際に図５（ｂ）に示すように、コレットホルダ２２の下面とコレットベース１０３の上面を、距離Ｌ２だけ離間させるようにする。クリアランスとして距離Ｌ２を確保することにより、マグネット１１３とコレットベース１０３が接触しない位置関係を実現することができる。距離Ｌ２を確保するため、コレット２１の座面１０４ａ、座面１０４ｂ、座面１０４ｃを、コレットベース１０３の上面よりも高い位置に設けている。そして、装着時には、コレット２１の座面１０４ａ、座面１０４ｂ、座面１０４ｃと、コレットホルダ２２の座面１１４ａ、座面１１４ｂ、座面１１４ｃとを当接させる構成としている。

尚、本実施形態では、図３、図６に示すように、コレット側座面とコレットホルダ側座面の対を、吸引経路を中心にしてその周囲に等角、等距離になるように３対配置した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるわけではなく、位置決め精度、機械的強度、空間的余裕、製造コスト等を勘案して適宜の数や形状のコレット側座面とコレットホルダ側座面を設けることができる。また、距離Ｌ２を確保するため、本実施形態では座面１０４ａ〜座面１０４ｃをコレットベース１０３の上面よりも突出させる構成としたが、コレットホルダ２２の座面１１４ａ〜座面１１４ｃをコレットホルダ２２の下面よりも突出させる構成にしてもよい。また、座面は、必ずしも位置決め機構（凸部１０２ａ〜凸部１０２ｃ、凹部１１２ａ〜凹部１１２ｃ）の近傍に設置しなければならないわけではなく、離れた位置に配置してもよい。

次に、可撓性部材１１５について説明する。可撓性部材１１５は、コレットホルダ２２が磁力によりコレット２１を保持する際に、コレット２１の吸引孔１０９（吸引経路１０８）とコレットホルダ２２の吸引経路１１６を外気から気密に接続するための部材である。

本実施形態の可撓性部材１１５は、コレットホルダ２２に設けられた環状の溝と嵌合した基部と、Ｚ方向に対して傾斜するように一端が基部と接続した（基部からから突出した）環状の傾斜面を備えている。環状の傾斜面の傾斜する向きは、コレットに向けて環の先が開くような向き、すなわち図５（ｂ）に示すように、コレットと接する側の内径Ｄ１（環径）がコレットホルダ側の内径Ｄ２（環径）よりも大きくなるように設定されている。言い換えれば、環状の傾斜面は、基部と接続している側（図５（ｂ）の例ではコレットベース側）の内径Ｄ２が小さく、基部と接続していない反対の先端側の内径Ｄ１が大きくなるような向きに傾斜している。

コレットホルダ２２にコレット２１が装着されていない時には、図５（ａ）に示すように、コレットホルダ２２の下面よりもＺ方向にＬ１だけ突出している。ここで、Ｌ１は、前述したＬ２よりも大きくなるように設定されている。

コレットホルダ２２にコレット２１が装着されると、図５（ｂ）に示すように、可撓性部材１１５は、保持手段の保持力により弾性変形する。すなわち、傾斜面はコレットホルダ２２の下面よりもＺ方向にＬ２だけ突出し、その下端がコレットベース１０３の上面に密着するように変形する。また、可撓性部材１１５の上面は、保持手段の保持力によりコレットホルダ２２に密着する。弾性変形の結果、Ｚ方向に対する傾斜面の傾きは大きくなり、内径Ｄ１はコレット２１が装着される前よりも大きくなる。

コレットホルダ２２とコレット２１の両方に密着した可撓性部材１１５は、コレット２１の吸引経路１１６（吸引孔１０９）とコレットホルダ２２の吸引経路１１６を接続して大気からシールする気密接続部を構成する。

図５（ｃ）に示すように、コレット２１を用いて半導体チップ１１（ワーク）を保持する際には、吸引経路を真空引きして吸引孔１０９にて吸着するが、本実施形態は弾性変形可能な可撓性部材１１５を介在させているため、吸引経路の気密性が優れている。従来のように、剛体であるコレットとコレットホルダを直接当接させて吸引経路を接続する方法では、微小な隙間からエアのリークが発生する場合があり、コレットを装着する際には、取り付け調整を繰り返し行う必要があった。これに対して、本実施形態では、磁力を用いた保持機構の保持力により可撓性部材１１５が弾性変形し、コレットとコレットホルダの両方に密着して吸引経路を接続するため、コレットの取り付け調整を繰り返し行う必要はない。しかも、本実施形態では、コレットとコレットホルダの相対位置が上述した位置決め機構により固定されるため、コレットを装着後に可撓性部材１１５に不測のねじれが生じてリークが発生することはない。また、本実施形態によれば、リークの発生を小型かつ軽量な構造で実現することができる。小型かつ軽量な構造にすることにより、高度な位置制御を行うことが可能となる。

尚、本発明を実施する際には、例えば切断面が円形のドーナツ形状の可撓性部材を用いることもできる。しかし、本実施形態では、上述したように可撓性部材１１５を基部と斜面とで構成しているため、吸引経路を真空引きする際のシール性を、特に優れたものとすることができる。すなわち、吸引経路を真空引きした際に生じる内外の圧力差により、基部の上面や側面はコレットホルダの溝にさらに強く押し付けられ、基部と反対側の斜面の先端はコレットの上面にさらに強く押し付けられる。このように、本実施形態の可撓性部材では、磁力による保持力で密着しているだけでなく、大気の圧力が密着性をさらに向上させる方向に作用するため、真空引きした際のシール性が特に優れたものとなっている。

（嵌合部について）
本実施形態では、コレットをコレットホルダに取付ける作業を行う際に、図５（ａ）の段階で要求される位置合わせの精度を緩和できるように、凸部１０２ａ〜凸部１０２ｃと凹部１１２ａ〜凹部１１２ｃよりなる嵌合機構の構成を工夫している。さらに、図６に示すように位置規制部１１７ａ〜位置規制部１１７ｃが嵌合機構に要求される位置合わせの精度を保証するように配置を工夫している。図８（ａ）〜図８（ｂ）、図９（ａ）〜図９（ｅ）、等を参照して、これを説明する。尚、以下の説明では、凸部１０２ａ〜凸部１０２ｃの各々に共通する事項を説明する場合には、これらを総称して凸部１０２と呼ぶ場合がある。同様に、凹部１１２ａ〜凹部１１２ｃの各々について、個別に区別する必要がない場合には、これらを総称して凹部１１２と呼ぶ場合がある。同様に、位置規制部１１７ａ〜位置規制部１１７ｃの各々について、個別に区別する必要がない場合には、これらを総称して位置規制部１１７と呼ぶ場合がある。

図８（ａ）は、３つの嵌合機構の中の１つ、すなわち凸部１０２ｃと凹部１１２ｃと位置規制部１１７ｃについて、嵌合する前の状態をＺ方向から見た上面図である。図８（ｂ）は、凸部１０２ｃと凹部１１２ｃが嵌合する前の状態を示す断面図である。尚、図３に示すように、他の２つの嵌合機構は、コレットベース上の異なる位置に設けられているが、嵌合機構を構成する凸部および凹部および位置規制部の形状は、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すものと同様である。

凸部１０２は、図８（ｂ）に例示するように、嵌合していない状態では最大外径がｄ２のピン形状をしている。凸部１０２には、先端から基部に向かって所定の深さのスリット１０５（凸部１０２ｃの場合はスリット１０５ｃ）が設けられている。ピン形状をした凸部１０２を先端部から基底部に向かって見てゆくと、先端は直径がｄ１の平坦面であり、平坦面と接続するテーパ面１０７を経て、最大外径の胴部に至り、胴部よりも基底部側では外径は減少する。尚、スリット１０５の深さは、後述する弾性変形を適宜行えるようにするため、少なくとも先端部から胴部に至る深さであることが望ましく、図８（ｂ）の例では胴部よりも更に基底部側まで至る例を示している。

凹部１１２は貫通孔であり、Ｚ方向から見ると、図８（ａ）に示すように矩形の両端に半円を結合した形状を有している。Ｚ方向から見て、凹部１１２の長手方向の長さをＬ、短手方向の長さをＤとした時、凸部１０２と凹部１１２は以下の数式１の関係を満たすように構成される。
ｄ１＜Ｄ＜ｄ２＜Ｌ・・・（数式１）

凸部１０２は、上述したように中心にスリットを入れたピン形状を有しているが、弾性材料により形成されているため、短手方向の内径がＤである凹部１１２と嵌合する際には、最大外径がｄ２よりも小さくなる方向に弾性変形することが可能である。

位置規制部１１７は、図８（ａ）に示すように凹部１１２の長手方向に沿って、コレットホルダ２２を挟み込むように対向してコレット２１に設置されている。図８（ａ）の例では、位置規制部の長さは凹部１１２の長手方向の長さＬと同程度の例を示している。位置規制部１１７のＺ方向の寸法は、凸部１０２のＺ方向の寸法よりも大きくても小さくてもよい。
図９（ａ）〜図９（ｅ）を参照して、凸部１０２ｃと凹部１１２ｃを例に嵌合のプロセスを説明する。図９（ａ）に示すように、嵌合を開始する前には、凸部１０２ｃの中心と凹部１１２ｃの中心がΔＸ２だけずれていた（芯ずれしていた）とする。

図９（ｂ）に示すように、嵌合動作を開始してコレット２１とコレットホルダ２２がＺ方向に互いに近接するように相対移動させてゆくと、凸部１０２ｃと凹部１１２ｃの中心がずれているため、位置規制部１１７ｃのテーパ面１１８がコレットホルダ２２の外形縁と接触する。更に、コレット２１をコレットホルダ２２に近接させると、テーパ面１１８と外形縁が摺動しながら、凸部１０２ｃの中心と凹部１１２ｃの中心が一致する向き（水平方向）に力が作用し、コレットホルダ２２が位置規制部１１７に挿入されてゆく。

更に、図９（ｃ）に示すように、嵌合動作を継続してコレット２１とコレットホルダ２２がＺ方向に互いに近接するように相対移動させてゆく。すると、凸部１０２ｃと凹部１１２ｃの中心がずれているため、図９（ｄ）に示すように、凸部１０２ｃのテーパ面１０７が凹部１１２ｃの開口縁と接触する。

更に、コレットをコレットホルダに近接させると、テーパ面１０７と開口縁が摺動しながら、凸部１０２ｃの中心と凹部１１２ｃの中心が一致する向き（水平方向）に力が作用し、凸部１０２ｃが凹部１１２ｃに挿入されてゆく。

そして、図９（ｅ）に示すように、凸部１０２ｃの胴部の最大外径が凹部１１２ｃの内径と等しくなるように凸部１０２ｃが弾性変形するとともに、芯ずれが解消されて嵌合が完了する。

本実施形態では、数式１に示したように、ｄ１＜Ｄとし、凸部１０２の先端の平坦面と接続するテーパ面１０７を設けたことにより、凸部１０２と凹部１１２の位置ずれを吸収することができる。

ここで、吸収可能な位置ずれの許容量をΔＸとすれば、ΔＸは下記の数式２で表すことができる。
ΔＸ＝Ｄ−ｄ１・・・（数式２）

位置規制部１１７にも先端の平坦面と接続するテーパ面１１８を設けたことにより、位置規制部１１７とコレットホルダ２２の位置ずれを吸収することができる。ここで、位置規制部１１７とコレットホルダ２２の吸収可能な位置ずれの許容量をΔＸ２とすれば、ΔＸ２は下記の数式３で表すことができる。
ΔＸ２＝Ｗｏ−Ｗ・・・（数式３）
ＷｏとＷの値をΔＸ２がΔＸよりも大きくなるように設定することで、位置規制部１１７を設けることで吸収可能な位置ずれの許容量を大きくすることができる。

また、数式１に示したように、Ｄ＜ｄ２とすることで、凸部１０２を弾性変形させ、凸部１０２を凹部１１２にガタつきなく嵌合させることができる。

また、数式１に示したように、ｄ２＜ＬとすることでＸ方向には余裕（遊び）があるため、例えば図８（ａ）において、凸部１０２ｃと凹部１１２ｃがＸ方向に芯ずれしていたとしても、嵌合動作を支障なく遂行することができる。

言い換えると、凸部１０２ｃと凹部１１２ｃの場合は、平面視でスリット１０５ｃが延在するＸ方向に関しては、芯ずれが下記の数式４に示すようにΔＹ以下であれば、スムーズに嵌合することができる。
ΔＹ＜Ｌ−ｄ２・・・（数式４）

図９（ｃ）に示すように、嵌合が完了した状態において、凸部１０２が弾性変形した嵌合状態における変形量Ｍは、下記の数式５で表される。
Ｍ＝ｄ２−Ｄ・・・（数式５）

ここで、スリットの両側が弾性変形する際のばね定数をｋとすると、弾性変形する方向（凸部１０２ｃの場合はＹ方向）の力Ｆと、ばね定数ｋ及び嵌合状態における変形量Ｍの関係は、下記の数式６で表される。
Ｆ＝ｋ×Ｍ・・・（数式６）

嵌合機構を高剛性にしたい場合には、ばね定数ｋを大きくするか、嵌合状態における変形量Ｍを大きくすればよい。しかし、ｄ２、Ｄ、ばね定数ｋは、製造時の加工誤差等によりバラツキを生じるものである。それらを考慮した上で、ｄ２やＤを決定し、嵌合状態における変形量Ｍを決定する必要がある。さらには嵌合動作時の摩擦抵抗等も考慮した上で、総合的にばね定数ｋと嵌合状態における変形量Ｍを決定するとよい。

凸部１０２は弾性変形部材により形成されているため、変形量がある大きさ以上になると弾性変形による形状の復元ができなくなり、嵌合機構の機能を損なわれる。凸部１０２が嵌合機能を維持するために許容できる凸部１０２の最大変形量Ｎと嵌合状態の変形量Ｍの関係は、下記の数式７で表される。
Ｍ＜Ｎ・・・（数式７）

ここで、コレット２１とコレットホルダ２２が位置決めされた状態で、コレットホルダ２２に外力が作用すると、凸部１０２は嵌合状態の変形量Ｍ以上に変形する。コレット２１とコレットホルダ２２が位置決めされた状態で凸部１０２が移動可能な移動量Ｌは、位置規制部１１７がコレット２１とコレットホルダ２２の相対位置を規制するため、下記の数式８で表される。
Ｌ＝Ｗｉ−Ｗ・・・（数式８）

移動量Ｌが最大変形量Ｎより小さければ、凸部１０２の変形量は弾性変形可能な範囲内に収まることとなり、不測の外力が凸部１０２に作用しても嵌合機能を損なわれることを防ぐことができる。すなわち、下記の数式９で表れる関係を満たすようにＷ１やＷの寸法を決定するとよい。
Ｗｉ−Ｗ＜Ｎ・・・（数式９）

本実施形態では、図６に示したように凸部１０２ａ〜凸部１０２ｃと凹部１１２ａ〜凹部１１２ｃと位置規制部１１７ａ〜位置規制部１１７ｃよりなる３組の嵌合機構を、マグネット１１３、可撓性部材１１５、吸引経路１１６の周囲を取り囲むように等角に配置している。

このうち、凸部１０２ａと凸部１０２ｂはＹ方向に沿って配置され、それぞれのスリット１０５ａとスリット１０５ｂもＹ方向に沿うように配向されている。対応する凹部１１２ａと凹部１１２ｂもＹ方向に沿って配置され、それぞれの長穴の長手方向がＹ方向に沿うように配向されている。また、対応する位置規制部１１７ａと位置規制部１１７ｂもＹ方向に沿って配置され、それぞれの位置規制面がＹ方向に沿うように配向されている。つまり、この２つの嵌合構造は、位置規制力が同一方向に作用する。また、凸部１０２ｃおよび対応する凹部１１２ｃは、スリット１０５ｃと長穴の長手方向がＸ方向に沿うように配置されている。さらに凸部１０２ｃおよび対応する位置規制部１１７ｃは、スリット１０５ｃと位置規制部の規制面がＸ方向に沿うように配置されている。つまり、前の２つの嵌合構造とは、位置規制力の方向が直交している。

このような配置をとることにより、凸部１０２ａと凹部１１２ａと位置規制部１１７ａ、及び凸部１０２ｂと、凹部１１２ｂと位置規制部１１７ｂにより、Ｘ方向、及びＺ軸周りの回転方向の位置が決まり、凸部１０２ｃと凹部１１２ｃと位置規制部１１７ｃによりＹ方向の位置が決まる。このように、３箇所の嵌合機構において、テーパ面の摺動と弾性変形の作用によりそれぞれの長穴の短手方向の位置合わせを行うことにより、全体としてＸ方向、Ｙ方向、Ｚ軸周りの回転方向の３方向の位置を決めることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。そして、本実施形態の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置規制部が機能することで、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第１変形例）
次に、実施形態１の第１変形例について、図１０を参照して説明する。第１変形例は、Ｚ方向から平面視したときに、凸部１０２ａ、凸部１０２ｂ及び凹部１１２ａ、凹部１１２ｂ及び位置規制部１１７ａ、位置規制部１１７ｃが配置された方向が、図６を参照して説明した実施形態１の基本形と異なっている。

すなわち、基本形では、凸部１０２ａのスリット１０５ａと、凸部１０２ｂのスリット１０５ｂは、ともにＹ方向に沿うように配置されている。また、凹部１１２ａの長手方向と、凹部１１２ｂの長手方向も、ともにＹ方向に沿って配置されている。

これに対して、第１変形例では、凸部１０２ａのスリット１０５ａと、凸部１０２ｂのスリット１０５ｂは、互いに１２０度異なる向きに配置されている。また、凹部１１２ａの長手方向と、凹部１１２ｂの長手方向も、互いに１２０度異なる向きに配置されている。つまり、スリット１０５ａ、スリット１０５ｂ、スリット１０５ｃは、連通孔を中心にして、１２０度間隔に配置されている。同様に、凹部１１２ａの長手方向、凹部１１２ｂの長手方向、凹部１１２ｃの長手方向は、連通孔を中心にして、１２０度間隔に配置されている。同様に、位置規制部１１７ａの長手方向、位置規制部１１７ｂの長手方向、位置規制部１１７ｃの長手方向は、連通孔を中心にして、１２０度間隔に配置されている。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。本変形例の嵌合機構は、コレットをコレットホルダに取り付ける前に、Ｚ軸周りの回転方向で位置ずれを生じ易い傾向がある場合に、容易に位置合わせを行うことができる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第２変形例）
次に、実施形態１の第２変形例について、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）を参照して説明する。第２変形例では、図１１（ａ）に示すように、凹部１１２の内径がＺ方向の位置により変化する構成としている。すなわち、Ｗ１＜Ｗ２とし、凸部１０２の最大外径との関係は、Ｗ２＜ｄ２としている。

本変形例も、凸部１０２と凹部１１２が芯ずれしていた場合には、図１１（ｂ）に示すようにテーパ面１０７が凹部１１２の内縁と摺動して、芯ずれが解消される方向に凸部１０２と凹部１１２が相対移動する。

そして、嵌合の途中では、凸部１０２の最大外径の胴部が凹部の内径Ｗ１に合うように弾性変形するが、図１１（ｂ）に示すように嵌合が完了すると、凸部１０２の最大外径の胴部が内径Ｗ２の部分に到達し、凸部１０２の弾性変形は緩和される。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。

また、本変形例では、コレットをコレットホルダに取付けた後に、離脱させようとする方向に不測の外力がかかった際に、凸部１０２の下部のテーパ面１０７Ｒと凹部１１２の内径の段差部が接触して、嵌合を維持する方向に凸部１０２の弾性力が作用する。すなわち、凹部の内面には凸部の胴部を拘束する拘束部が設けられていると言える。このように、磁力によるコレットの保持を補助する方向に嵌合機構が作用するため、ダイボンディング作業中にコレットホルダによるコレットの保持の安定性が高まる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置規制部が機能することで、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第３変形例）
次に、実施形態１の第３変形例について、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）を参照して説明する。第３変形例では、凸部１０２にはスリットを設けずに、基本形よりも弾性係数の小さな弾性材料を用いて、凸部１０２を形成している。本変形例においても、凸部１０２の胴部の最大外径は、凹部１１２の内径よりも大きく設定している。

本変形例も、凸部１０２と凹部１１２が芯ずれしていた場合には、図１２（ｂ）に示すようにテーパ面１０７が凹部１１２の内縁と摺動して、芯ずれが解消される方向に凸部１０２と凹部１１２が相対移動する。
図１２（ｃ）に示すように嵌合が完了すると、凸部１０２の胴部は径方向に圧縮され、凸部１０２の外径は、凹部１１２の内径と等しくなる。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置規制部が機能することで、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第４変形例）
次に、実施形態１の第４変形例について、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）を参照して説明する。第４変形例では、凸部１０２の形状を変更するとともに、嵌合時に凸部１０２を弾性的に付勢して拘束するための付勢部を凹部１１２に設けた。

図１３（ａ）の側面図、及び図１３（ｄ）の平面図に示すように、本変形例の凸部１０２は、平面視で円の一部をＤ字形に切り取った所謂Ｄカットピン形状の凸部である。凸部１０２の平坦な側面には、溝１０５ｋが形成されている。凹部１１２の内側面には空隙が設けられ、空隙から顔を出すように剛球２０２が配置され、剛球２０２は空隙側に向けて板バネ２０１により付勢されている。凸部１０２が嵌合した際には、板バネ２０１により付勢された剛球２０２が溝１０５ｋと係合して拘束部として作用する。

本変形例も、凸部１０２と凹部１１２が芯ずれしていた場合には、図１３（ｂ）に示すようにテーパ面１０７が凹部１１２の内縁と摺動して、芯ずれが解消される方向に凸部１０２と凹部１１２が相対移動する。
図１３（ｃ）に示すように嵌合が完了すると、凹部１１２が備える剛球２０２が溝１０５ｋと係合し、凸部１０２は凹部１１２に拘束される。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第５変形例）
次に、実施形態１の第５変形例について図１６を参照して説明する。第５変形例では、位置規制部１１７の設置数を減らして２か所とした。
図１６に示すように、本変形例の位置規制部１１７は、凸部１０２ａおよび凹部１１２ａに対応した位置規制部１１７ａと、凸部１０２ｃおよび凹部１１２ｃに対応した位置規制部１１７ｃの２か所とした。

位置規制部１１７ａはＸ方向の位置を規制することができるので、凸部１０２ａおよび凸部１０２ｂの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。また、嵌合動作時に位置規制部１１７ａがＸ方向の位置ずれを吸収した後に凸部１０２ａと凹部１１２ａおよび凸部１０２ｂと凹部１１２ｂの嵌合をすることができる。位置規制部１１７ｃはＹ方向の位置を規制することができるので、凸部１０２ｃの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。また、嵌合動作時に位置規制部１１７ｃがＹ方向の位置ずれを吸収した後に凸部１０２ｃと凹部１１２ｃの嵌合をすることができる。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第６変形例）
次に、実施形態１の第６変形例について図１７を参照して説明する。第６変形例では、位置規制部１１７の設置数を減らして２か所とした。
図１７に示すように、本変形例の位置規制部１１７は、凸部１０２ａおよび凹部１１２ａに対応した位置規制部１１７ａと、凸部１０２ｃおよび凹部１１２ｃに対応した位置規制部１１７ｃの２個が配置された。位置規制部１１７ａは凸部１０２および凹部１１２から離れた位置に配置している。

位置規制部１１７ａはＸ方向の位置を規制することができるので、凸部１０２ａおよび凸部１０２ｂの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。
また、嵌合動作時に位置規制部１１７ａがＸ方向の位置ずれを吸収した後に凸部１０２ａと凹部１１２ａおよび凸部１０２ｂと凹部１１２ｂの嵌合をすることができる。位置規制部１１７ｃはＹ方向の位置を規制することができるので、凸部１０２ｃの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。また、嵌合動作時に位置規制部１１７ｃがＹ方向の位置ずれを吸収した後に凸部１０２ｃと凹部１１２ｃの嵌合をすることができる。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第７変形例）
次に、実施形態１の第７変形例について図１８を参照して説明する。第７変形例では、位置規制部１１７の設置数を減らして２か所とした。
図１８に示すように、本変形例の位置規制部１１７は、凸部１０２ａおよび凹部１１２ａに対応した位置規制部１１７ａと、凸部１０２ｃおよび凹部１１２ｃに対応した位置規制部１１７ｃの２個が配置された。位置規制部１１７ａは凸部１０２ａおよび凹部１１２ａから離れた位置に配置している。

位置規制部１１７ａはＸ方向の位置を規制することができるので、凸部１０２ａおよび凸部１０２ｂの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。また、嵌合動作時に位置規制部１１７ａがＸ方向の位置ずれを吸収した後に凸部１０２ａと凹部１１２ａおよび凸部１０２ｂと凹部１１２ｂの嵌合をすることができる。位置規制部１１７ｃはＹ方向の位置を規制することができるので、凸部１０２ｃの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。また、嵌合動作時に位置規制部１１７ｃがＹ方向の位置ずれを吸収した後に凸部１０２ｃと凹部１１２ｃの嵌合をすることができる。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第８変形例）
次に、実施形態１の第８変形例について図１９を参照して説明する。第８変形例では、第４変形例に示した付勢部を有する凹部１１２に対応するように位置規制部１１７を設けた。
図１９に示すように、本変形例の位置規制部１１７は、凸部１０２ａおよび凹部１１２ａに対応した位置規制部１１７ａと、凸部１０２ｂおよび凹部１１２ｂに対応した位置規制部１１７ｂと、凸部１０２ｃおよび凹部１１２ｃに対応した位置規制部１１７ｃの３か所に配置された。ただし、嵌合状態における付勢部の弾性変形方向は一方向であるため、位置規制部１１７は付勢部の変形方向に対応して一方向の変形を規制するように配置した。

位置規制部１１７ａおよび位置規制部１１７ｂはＸ方向の位置を規制することができるので、凹部１１２ａおよび凹部１１２ｂの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。位置規制部１１７ｃはＹ方向の位置を規制することができるので、凹部１１２ｃの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第９変形例）
次に、実施形態１の第９変形例について図２０を参照して説明する。第９変形例では、位置規制部１１７の設置数を減らして２か所とした。
図２０に示すように、本変形例の位置規制部１１７は、位置規制部１１７ａと、位置規制部１１７ｃの２個が配置された。位置規制部１１７ａは凸部１０２ａおよび凹部１１２ａから離れた位置に配置しており、位置規制部１１７ｃは凸部１０２ｃおよび凹部１１２ｃから離れた位置に配置している。

位置規制部１１７ａはＸ方向の位置を規制することができるので、凸部１０２ａおよび凸部１０２ｂの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。また、嵌合動作時に位置規制部１１７ａがＸ方向の位置ずれを吸収した後に凸部１０２ａと凹部１１２ａおよび凸部１０２ｂと凹部１１２ｂの嵌合をすることができる。位置規制部１１７ｃはＹ方向の位置を規制することができるので、凸部１０２ｃの弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。また、嵌合動作時に位置規制部１１７ｃがＹ方向の位置ずれを吸収した後に凸部１０２ｃと凹部１１２ｃの嵌合をすることができる。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

（第１０変形例）
次に、実施形態１の第１０変形例について図２１を参照して説明する。第１０変形例では、第４変形例に示した付勢部を有する凹部１１２の変形方向を考慮して１か所に位置規制部１１７を設けた。

図２１に示すように、本変形例の位置規制部１１７は、付勢部の変形方向に対応して一方向の変形を規制するように、突起形状をコレット２１に設けた。突起形状は弾性嵌合部が弾性変形限度量以上よりも少ない距離だけコレットホルダ２２と離れて配置されている。
位置規制部１１７はＸ方向の位置を規制することができるので、凹部１１２弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。位置規制部１１７はＹ方向の位置を規制することができるので、凹部１１２の弾性変形部材が、弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。

本変形例においても、凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構のテーパ面の摺動と弾性変形の作用により自動的に位置合わせが行われるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくコレットをコレットホルダに取付けることができる。そして、本変形例の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、コレットがコレットホルダに取り付けられた状態でコレットに不測の外力が作用しても、位置合わせを行う弾性変形部材が弾性変形限度量以上に変形することを防ぐことができる。なお、図２１では突起形状を円筒型としているが必ずしも円筒型である必要はなく、直方体その他の任意の立体形状で形成しても良い。また、図２１ではコレットホルダ２２に突起形状に合わせた切り欠き形状を設けているが、必ずしもこのような形状を形成する必要もない。

［実施形態２］
本発明の実施形態２について、図面を参照して説明する。ただし、実施形態１と共通する部分については、詳細な説明をなるべく省略するものとする。
実施形態２に係るダイボンダも、図１に示したようにウエハ支持装置、コレット、コレットホルダ、ボンディングアーム、搬送部、供給部用カメラ、アイランド部用カメラ、制御部、等の要素を備えている。実施形態２に係るダイボンダは、半導体チップをピックアップする吸着機構については実施形態１と同様あるいは別の構成でよいが、リードフレームを保持するリードフレーム保持機構については実施形態１とは異なる構成を用いる。

実施形態１におけるリードフレーム保持機構（図２参照）では、リードフレーム保持体４０にレール部４０ｂを設け、リードフレーム４１の位置を規制できるようにしていた。しかし、リードフレームの寸法公差を考慮して、ある程度のクリアランスを確保しておく必要があるため、リードフレーム４１の位置が微小変動する場合があった。

そこで、実施形態２では、リードフレームを容易に、しかもガタつきなく保持できるように、リードフレーム保持体に吸引孔を設けてリードフレームを吸着する構成とした。また、リードフレーム保持体を磁力により保持体ホルダに保持させる構成とし、リードフレーム保持体の吸引経路と保持体ホルダの吸引経路を気密接続可能な可撓性部材で接続した。取り扱うリードフレームの種類に応じてリードフレーム保持体を交換する際に、取り付け調整作業に過度の負担を要することなく、リークが抑制された状態でリードフレーム保持体を保持体ホルダに装着することができる。

つまり、実施形態２に係るダイボンダは、リードフレーム（ワーク）を吸着可能なリードフレーム保持体（ツール）を、保持体ホルダ（ツールホルダ）が磁力により脱着可能に保持し、吸引経路を気密接続可能な可撓性部材を備える半導体製造装置である。

実施形態２に係るダイボンダでは、リードフレームの種類毎に専用のリードフレーム保持体が準備されている。そして、ボンディングを行う際には、リードフレームの種類に応じたリードフレーム保持体が選ばれて保持体ホルダに装着され、リードフレーム保持機構を構成する。

図１４は、実施形態２に係るダイボンダの保持体ホルダが、複数の形態のリードフレーム保持体を保持可能であることを説明するための模式的な平面図である。図１５は、実施形態２のリードフレーム保持機構の断面を模式的に示しており、図１４に示す凸部７１ａと凸部７１ｃを通る線に沿って切断したＹＺ断面図である

図１４には、本実施形態のダイボンダが取り扱う大きなサイズのリードフレーム５１と、小さなサイズのリードフレーム６１が模式的に図示されている。大きなサイズのリードフレーム５１には専用のリードフレーム保持体５０が、小さなサイズのリードフレーム６１には専用のリードフレーム保持体６０が、予め準備されている。ダイボンディング作業を実施する際には、リードフレームに応じたリードフレーム保持体が選ばれ、保持体ホルダ７０に装着される。尚、説明の便宜のため、図１４にはリードフレーム保持体５０とリードフレーム保持体６０の２種類のみを図示したが、ダイボンダに装着可能なリードフレーム保持体は、この２種類に限られるわけではない。

図１５には、リードフレーム保持体５０が保持体ホルダ７０に装着され、リードフレーム保持体５０にはリードフレーム５１が吸着された状態が図示されている。尚、リードフレーム５１上には、半導体素子をボンディングするアイランド５２が多数配置されている。

リードフレーム保持体５０は、リードフレーム５１を吸引するための吸引経路５３、凹部７２ａ、凹部７２ｂ、凹部７２ｃを備え、これらは強磁性体より成る基体に形成されている。吸引経路５３は、基体をＺ方向に貫通しており、吸引経路５３の上端がリードフレーム５１を吸引するための吸引孔となっている。

保持体ホルダ７０は、凸部７１ａ、凸部７１ｂ、凸部７１ｃ、マグネット７４、位置規制部７７を備え、これらは一体化されている。保持体ホルダ７０には、内部を貫通する吸引経路７３が設けられており、吸引経路７３は不図示の負圧印加機構（真空ポンプや制御バルブ等）と接続されている。

リードフレーム保持体５０の凹部７２ａ、凹部７２ｂ、凹部７２ｃと、保持体ホルダ７０の凸部７１ａ、凸部７１ｂ、凸部７１ｃは、互いに嵌合可能な位置決め機構として機能する。すなわち、図１５に示すように、保持体ホルダ７０がリードフレーム保持体５０を保持する際には互いに嵌合して拘束し合うため、保持体ホルダ７０はリードフレーム保持体５０をガタつきなく保持することができる。本実施形態では、凸部、凹部および位置規制部の組を３組設けたが、位置決め精度、機械的強度、空間的余裕、製造コスト、等を勘案して適宜の数の対を適宜の位置に設けることができる。

本実施形態の凸部７１ａ〜凸部７１ｃと凹部７２ａ〜凹部７２ｃと位置規制部７７ａ〜位置規制部７７ｃは、実施形態１における凸部１０２ａ〜凸部１０２ｃと凹部１１２ａ〜凹部１１２ｃと位置規制部１１７ａ〜位置規制部１１７ｃと同様の嵌合機構を構成している。

すなわち、凸部７１ａ〜凸部７１ｃの頂部はテーパ面と接続し、嵌合しない状態における凸部７１ａ〜凸部７１ｃの胴部の最大外径は、凹部７２ａ〜凹部７２ｃの内径よりも大きく設定されている。また、位置規制部７７にも先端の平坦面と接続するテーパ面７８を設けたことにより、位置規制部７７とリードフレーム保持体５０の位置ずれを吸収することができる。

したがって、リードフレーム保持体５０を保持体ホルダ７０に装着する際に凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、嵌合機構の作用により自動的に位置合わせが行わるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなく取付けることができる。さらに、位置規制部７７により凸部７１の変形量は弾性変形可能な範囲内に収まることとなり、不測の外力が凸部７１に作用しても嵌合機能を損なわれることを防ぐことができる。

リードフレーム保持体５０を保持体ホルダ７０に装着する際には、マグネット７４の磁力によりリードフレーム保持体５０の基体が引力を受け、リードフレーム保持体５０は着脱可能に保持体ホルダ７０に保持される。尚、本実施形態において磁力を用いて着脱可能に保持する機構は、この構成に限られるわけではなく、例えばリードフレーム保持体側にマグネットを設け、保持体ホルダを強磁性体で形成してもよい。あるいは、リードフレーム保持体と保持体ホルダのうちの一方に第１のマグネットを、他方に第２のマグネットを設け、互いに逆の磁極が対向するように第１のマグネットと第２のマグネットを配置してもよい。

保持体ホルダ７０がリードフレーム保持体５０を保持する際の保持力の強さは、ボンディング作業時にはリードフレーム保持体５０を安定的に保持できるが、リードフレーム保持体５０をはずす際には過大な外力を加える必要がない程度に設定される。そして、設定に応じた磁力を備えるマグネットが用いられる。リードフレーム保持体５０を交換する際の着脱作業を容易にし、過大な外力により不測の破損が発生するのを防止するためである。尚、マグネット７４には永久磁石が用いられるが、実装が可能であれば電磁石を用いてもよい。

図１５に示すように、本実施形態のリードフレーム保持機構では、リードフレーム保持体５０と保持体ホルダ７０の間に弾性材料から成る可撓性部材７５が配置される。図１５の例では、可撓性部材７５は保持体ホルダ７０の凹部に固定されているが、リードフレーム保持体５０側に固定されていてもよく、あるいは保持体ホルダ７０にもリードフレーム保持体５０にも固定されずに両者に挟持されてもよい。

可撓性部材７５は環状部材であり、Ｚ方向から平面視すれば、リードフレーム保持体５０の吸引経路５３の周囲、および保持体ホルダ７０の吸引経路７３の周囲を取り囲む円環形状を有している。尚、平面視した時の環の形状は円環に限らず、他の形状の環であってもよいが、弾性変形の安定性や再現性の観点からは円環が望ましい。

可撓性部材７５は、リードフレーム保持体５０が前述した程度の保持力で保持体ホルダ７０に保持される時に、リードフレーム保持体５０の下端面と保持体ホルダ７０の上端面の両方に密着するように弾性変形する。言い換えれば、可撓性部材７５は、前述した程度の保持力により弾性変形し、吸引経路５３と吸引経路７３とを気密接続（両者を接続して外気からシール）できるような弾性材料で形成されている。可撓性部材７５は、例えば、ゴム、多孔質樹脂、または磁性流体のいずれかの材料を含むことができる。

図１５に示すように、リードフレーム保持体５０を用いてリードフレーム（ワーク）を保持する際には、吸引経路を真空引きして吸引孔にて吸着するが、本実施形態は弾性変形可能な可撓性部材７５を介在させているため、吸引経路の気密性が優れている。本実施形態では、磁力を用いた保持機構の保持力により可撓性部材７５が弾性変形し、リードフレーム保持体と保持体ホルダの両方に密着して吸引経路を接続するため、リードフレーム保持体の取り付け調整を繰り返し行うような必要はない。しかも、本実施形態では、リードフレーム保持体と保持体ホルダの相対位置が上述した位置決め機構により固定されるため、リードフレーム保持体を装着後に可撓性部材７５に不測のねじれが生じ、リークが発生することはない。本実施形態のように可撓性部材を用いれば、真空引きする際の気密性を特に優れたものとすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、嵌合機構の凸部と凹部の位置が多少ずれていたとしても、自動的に位置合わせが行わるため、位置合わせ作業に過度の負担を要することなくリードフレーム保持体を保持体ホルダに取付けることができる。そして、本実施形態の嵌合機構は、吸引経路の気密シール面の一部分ではないので、嵌合中に凸部のテーパ面が凹部の縁や内面と摺動して損耗したとしても、吸引経路においてリークが発生することはない。さらに、不測の外力が作用しても位置決めに重要な弾性変形の機能を損なうことがない。

［他の実施形態］
尚、本発明は、以上説明した実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形や組み合わせが可能である。
例えば、実施形態１のような半導体素子の吸着機構と、実施形態２のようなリードフレームの吸着機構の両方を備えるダイボンダでもよい。

また、実施形態１では、コレットとコレットホルダの相対位置を規定する位置決め機構として、コレットに凸部、コレットホルダに凹部を設けたが、これとは反対にコレットに凹部、コレットホルダに凸部を設けてもよい。あるいは、コレットとコレットホルダの双方に凸部と凹部を配置してもよい。凸部と凹部の配置に合わせて、コレットとコレットホルダのどちらか、あるいは双方に位置規制部を配置してもよい。

また、実施形態２では、リードフレーム保持体と保持体ホルダの相対位置を規定する位置決め機構として、保持体ホルダに凸部、リードフレーム保持体に凹部を設けたが、これとは反対に保持体ホルダに凹部、リードフレーム保持体に凸部を設けてもよい。あるいは、リードフレーム保持体と保持体ホルダの双方に凸部と凹部を配置してもよい。凸部と凹部の配置に合わせて、コレットとコレットホルダのどちらか、あるいは双方に位置規制部を配置してもよい。

また、実施形態では、弾性材料より成る凸部にテーパ面を設けたが、凹部側にテーパ面を設けてもよい。すなわち、凸部を凹部に挿入する際に、芯ずれを解消する向きに作用する摺動面を構成できれば、凸部にのみ、凹部にのみ、あるいはその両方にテーパ面を設けることができる。

また、コレットが吸着するワークは、半導体素子（半導体チップ）には限られず、例えば抵抗素子、コンデンサ等の電子部品であってもよい。
本発明に係るダイボンダは、半導体チップをダイボンディングする半導体の製造方法の他に、電子部品等を回路基板等に実装する物品の製造方法に広く用いることができる。

１１・・・半導体チップ／１４・・・ウエハ支持装置／２１・・・コレット／２２・・・コレットホルダ／２４・・・搬送部／４０・・・リードフレーム保持体／４１・・・リードフレーム／５０・・・リードフレーム保持体／５１・・・リードフレーム／５３・・・吸引経路／６０・・・リードフレーム保持体／６１・・・リードフレーム／７０・・・保持体ホルダ／７１ａ、７１ｂ、７１ｃ・・・凸部／７２ａ、７２ｂ、７２ｃ・・・凹部／７３・・・吸引経路／７４・・・マグネット／７５・・・可撓性部材／７７・・・位置規制部／１００・・・ダイボンダ／１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・凸部／１０３・・・コレットベース／１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ・・・スリット／１０５ｋ・・・溝／１０７・・・テーパ面／１０８・・・吸引経路／１０９・・・吸引孔／１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ・・・凹部／１１３・・・マグネット／１１５・・・可撓性部材／１１６・・・吸引経路／１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ・・・位置規制部／１１８・・・テーパ面／２００・・・制御部

Claims (18)

1. 吸引によりワークを吸着可能なツールと、
   吸引経路を備えたツールホルダと、
   前記ツールホルダが前記ツールを保持する際に、前記ツールホルダに対する前記ツールの相対位置を位置決めする位置決め部と、を備え、
   前記位置決め部は、
   前記ツールと前記ツールホルダの一方に配置され、弾性材料により形成されテーパ面を有する少なくとも１つの凸部と、
   前記ツールと前記ツールホルダの他方に配置され、前記凸部と嵌合可能な少なくとも１つの凹部を備える、
   ことを特徴とする吸着機構。
2. 前記凸部には、頂部から所定の深さまで伸びるスリットが形成され、
   平面視した時、前記スリットが伸びる方向に沿う前記凹部の長さは、それと直交する方向の前記凹部の長さよりも大きい、
   ことを特徴とする請求項１に記載の吸着機構。
3. 平面視において前記スリットが伸びる方向と直交する方向に関し、
   前記凸部が前記凹部と嵌合していない状態においては、前記凸部の長さが前記凹部の長さよりも大きく、
   前記凸部が前記凹部と嵌合している状態においては、前記凸部の長さが前記凹部の長さと等しい、
   ことを特徴とする請求項２に記載の吸着機構。
4. 前記位置決め部は、前記凸部と前記凹部をそれぞれ複数有し、前記凸部の中には、平面視において前記スリットの延びる方向が同一の凸部が複数含まれている、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の吸着機構。
5. さらに、前記ツールと前記ツールホルダの一方に配置され、前記凸部の変形を抑制する位置規制部を備える、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の吸着機構。
6. 前記凹部は、前記凸部と嵌合した時に前記凸部を拘束する拘束部を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の中のいずれか１項に記載の吸着機構。
7. 前記位置決め部が、少なくとも３か所に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至６の中のいずれか１項に記載の吸着機構。
8. 磁力により前記ツールを前記ツールホルダに着脱可能に保持させる保持手段と、
   前記ツールホルダが前記ツールを磁力により保持した際に前記ツールと前記吸引経路とを気密接続可能な可撓性部材と、を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至７の中のいずれか１項に記載の吸着機構。
9. 前記可撓性部材は、基部と、一端が前記基部と接続した傾斜面を備えている、
   ことを特徴とする請求項８に記載の吸着機構。
10. 前記傾斜面は平面視すれば環状で、前記基部と接続している側の環径が小さく、前記基部と接続していない側の環径が大きくなる向きに傾斜している、
    ことを特徴とする請求項９に記載の吸着機構。
11. 前記可撓性部材は、ゴム、多孔質樹脂、または磁性流体のいずれかを含む、
    ことを特徴とする請求項８乃至１０の中のいずれか１項に記載の吸着機構。
12. 前記保持手段は、前記ツールと前記ツールホルダのうち一方に固定されたマグネットと、他方に固定された強磁性体とを備える、
    ことを特徴とする請求項８乃至１１の中のいずれか１項に記載の吸着機構。
13. 前記保持手段は、前記ツールと前記ツールホルダのうち一方に固定された第１のマグネットと、他方に固定された第２のマグネットとを備え、前記第１のマグネットと前記第２のマグネットは異なる磁極が対向するように配置されている、
    ことを特徴とする請求項８乃至１１の中のいずれか１項に記載の吸着機構。
14. 前記ワークは電子部品で、前記ツールはコレットである、
    ことを特徴とする請求項１乃至１３の中のいずれか１項に記載の吸着機構。
15. 請求項１４に記載の吸着機構と、
    被装着部材を保持する被装着部材保持部と、を備え、
    前記コレットが前記電子部品を吸着して前記被装着部材の所定位置に載置する、
    ことを特徴とする物品の製造装置。
16. 請求項１４に記載の吸着機構と、
    リードフレームを保持するリードフレーム保持体と、を備え、
    前記コレットが第１の半導体チップを吸着して、前記リードフレームまたは前記リードフレームに実装された第２の半導体チップに載置し、ボンディングする、
    ことを特徴とする半導体製造装置。
17. 前記ワークはリードフレームで、前記ツールはリードフレーム保持体である、
    ことを特徴とする請求項１乃至１３の中のいずれか１項に記載の吸着機構。
18. 請求項１７に記載の吸着機構と、
    第１の半導体チップを搬送する搬送部と、を備え、
    前記搬送部が前記第１の半導体チップを搬送して、前記リードフレーム保持体が保持する前記リードフレームまたは前記リードフレームに実装された第２の半導体チップに載置し、ボンディングする、
    ことを特徴とする半導体製造装置。

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